《控制pid課程設(shè)計(jì)》word版-文庫(kù)吧
2025-04-17 17:21 本頁(yè)面
【正文】 I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè) 自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入 “ 積分項(xiàng) ” 。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例 +積分（ PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 （ 3）微分（ D）控制 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能 會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后（ delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化 “ 超前 ” ，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入 “ 比例 ” 項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是 “ 微分項(xiàng) ” ，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例 +微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例 +微分 （ PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。 3. 對(duì)象模型的建立： 下圖所示是兩個(gè)串聯(lián)單容水槽夠曾的雙容水槽。其輸入量為調(diào)節(jié)閥 1產(chǎn)生的閥門開度變化 u? ，而輸出量為第二個(gè)水草的液位增量 2h? 。 在水流量增量、水草液位增量及液阻之間，經(jīng)平衡點(diǎn)線性化后，可以到處如下關(guān)系： 1 111hQ R??? 。 222hQ R??? 2 111i dhQ Q C dt?? ? ? ? 3 iuQ K u? ? ? 4 式中， 1C 和 2C 為兩液槽的容量系數(shù)； 1R 和 2R 胃兩液槽的液阻。將式 2帶入式1，得： 1 2 2212h h d hCR R dt? ? ??? 故有： 221 1 22(d h hh R C dt R??? ? ?) 5 21 2 2 dhQ Q C dt?? ? ? ?21 2 1 212
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